Cuantificación de las propiedades elásticas de las biopelículas ambientales mediante elastografía de coherencia óptica

Nuestra investigación consiste en caracterizar las propiedades mecánicas de biofilms ambientales mediante la técnica de coherencia óptica y elastografía. Nuestro objetivo es comprender y predecir cómo la composición y la estructura de la biopelícula se correlacionan con las propiedades mecánicas. En última instancia, este conocimiento se aprovechará para mejorar o eliminar diferentes biopelículas, dependiendo de la aplicación.

Bien, para el enfoque específico de caracterizar las propiedades mecánicas de las biopelículas, tenemos la reometría, tenemos la microscopía de fuerza atómica sin indentación. También tenemos algunas técnicas de desarrollo nuevas, por ejemplo, como pinzas ópticas, pinzas magnéticas, correlación de imágenes digitales y muchas otras. La mayoría de las técnicas utilizadas anteriormente se centran en las mediciones generales de las propiedades mecánicas, pasando por alto las de la mesoescala, o en mediciones muy localizadas que no son relevantes en la mesoescala.

Y la mesoescala es crucial porque ese es el nivel que es relevante para los atributos físicos de las biopelículas. En primer lugar, hemos adaptado la técnica de elastografía de aclaramiento óptico para caracterizar las propiedades mecánicas de las biopelículas ambientales. En este contexto, hemos desarrollado los métodos, también hemos desarrollado herramientas de modelado inverso para poder tratar las propiedades viscoelásticas en capas y también para analizar la compleja microestructura de las biopelículas.

Nuestro grupo está interesado en cuantificar las propiedades mecánicas de las biopelículas de las plantas de tratamiento de aguas residuales, por lo que estamos interesados en aprender qué factores influyen en la estabilidad y el rendimiento de las biopelículas. Por ejemplo, ¿la rigidez de una biopelícula afecta la tasa de desprendimiento?